Avaliação das vacinas de DNA contendo os genes Sm29 e TSP-2 e a utilização dos nanobastões de ouro como uma nova formulação vacinal contra a esquistossomose mansônica
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tese de doutorado
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Larissa Magalhães Alvarenga
Luciana Cezar de Cerqueira Leite
Liza Figueiredo Felicori Vilela
Cristina Toscano Fonseca
Luciana Cezar de Cerqueira Leite
Liza Figueiredo Felicori Vilela
Cristina Toscano Fonseca
Resumo
Esquistossomose é uma importante parasitose mundial, afetando mais de 207 milhões de pessoas em 76 países ao redor do mundo e causando aproximadamente 250.000 mortes por ano. Atualmente, a estratégia adotada para o controle da esquistossomose é a utilização de quimioterápicos, como por exemplo, Praziquantel. Porém, altas taxas de reinfecção após o tratamento limitam tal estratégia e pressupõe a necessidade de outras formas de controle como avacinação. Sm29 e tetraspanina-2 são duas proteínas encontradas no tegumento de vermes adultos e esquistossômulos de S. mansoni, e são consideradas como potenciais candidatos
vacinais. Neste trabalho objetivamos avaliar em modelo murino vacinas de DNA contendo tais genes, sozinhas ou conjuntamente. Através de avaliações por RTPCR e western blot, confirmamos que nossas vacinas de DNA apresentavam a capacidade de serem transcritas e traduzidas em células BHK-21. Quando avaliado o perfil da resposta imunológica, observamos um perfil Th1 com a produção das citocinas TNF-α e IFN-γ. Quando avaliada a redução de vermes e redução na área dos granulomas hepáticos, o plasmídeo pUMVC3/Chimera foi o mais promissor (31% e 37%, respectivamente). Devido as características químicas, físicas e
imunológicas das nanopartículas, nanocarreadores vem atraindo a atenção de diversos pesquisadores. No campo da nanotecnologia, os nanobastões de ouro aparecem como candidatos promissores como carreadores vacinais. Neste trabalho, ligamos a proteína rSm29 de S. mansoni em nanobastões de ouro, diretamente ou através da funcionalização com a cisteamina. Quando avaliado o potencial protetor de nossos candidatos, os animais do grupo AuNRs-NH2-rSm29 apresentaram os maiores níveis de proteção (29%), sendo que, tais níveis de proteção foram principalmente relacionados a redução no número de vermes fêmeas. Os resultados
indicam que a resposta imune protetora obtida foi mediada principalmente por uma resposta de perfil Th1, com produção de IFN-γ e TNF-α. Ademais, o grupo imunizado com AuNRs-NH2-rSm29 foram capazes de induzir a ativação de células dendríticas in vitro, aumentando a expressão de MHCII e MHCI e a produção de IL-1β. Em resumo, a estratégia de vacinação utilizando nanopartículas como avaliado nesse estudo, demonstrou ser promissora para a obtenção de novas formulações vacinais para o controle de doenças infecciosas.
Abstract
Schistosomiasis is an important parasitic disease worldwide affecting more than 207 million people in 76 countries around the world and causing about 250.000 deaths per year. Nowadays, the main strategy adopted for the control of schistosomiais is the use of safe chemotherapy, as the use of praziquantel. However, the high rates of reinfection after the treatment restrict it as a strategy and assume the need for other forms of control such as vaccination. Sm29 and tetraspanin-2 are two proteins localized in S. mansoni tegument of adult worms and schistosomula, and are considered as powerful vaccine candidates. In this study, we aim to evaluate DNA vaccines carrying such genes, alone or together in a murine model. By western blot and RT-PCR analysis, we confirmed that studied DNA vaccines were transcribed and translated in BHK-21 cells. We evaluated the worm burden and liver granuloma area
reduction, the plasmid pUMVC3/Chimera was the most effective one (31% and 37%, respectively). When the cytokine profile was evaluated, we found production of Th1cytokines such TNF-α and IFN-γ that correlates with protection.. Because of the chemical, physical and immunological characteristics of nanoparticles, nanocarriers got the attention of the researchers. In the field of nanotechnology, the gold nanorods are considered potential vaccine carriers. Herein, we bounded the S. mansoni rSm29
protein to gold nanorods, by a cisteamine functionalization or directly. When worm burden was evaluated, the AuNRs-NH2-rSm29 group of immunized mice showed the best protection levels (29%). Following AuNRs-NH2-rSm29 immunization, we determined a Th1 immunological response in mice with production of IFN-γ and TNF- α. Furthermore, the AuNRs-NH2-rSm29 vaccinate d mice were able to activatedendritic cells in vitro, enhancing MHCII and MHCI expression and production of IL4 1β. In summary, immunization strategy using nanorods has a potential use in vaccine development against infectious diseases as demonstrated here.
Assunto
Bioquímica e imunologia, Esquistossomose, Vacinas, Nanotecnologia
Palavras-chave
Bioquímica, Imunologia
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